基于有限元法的飞机制动啸叫研究

发布时间：2017-08-09 05:27

  本文关键词：基于有限元法的飞机制动啸叫研究

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【摘要】：随着近年来对飞机乘坐舒适性的要求越来越高,以及工程研究中对交通工具NVH(Noise Vibration and Harshness)性能的研究日益深入,飞机的盘式制动器的制动噪声问题逐渐成为了研究人员们重点关注的问题。这种制动噪声的现象具有高度的非线性特性,在理论探究和试验观测上都有很大的研究难度,至今仍缺乏一套完全准确的理论能够完美阐明制动啸叫现象。本文以飞机盘式制动器作为研究对象,总结了历来研究者们对制动啸叫现象的理论研究成果和试验观测结论,解释了制动部件振动和噪声之间的关系。运用有限元方法,以复模态理论为切入点,对制动啸叫问题的成因进行了研究。本文还研究了不同参数对制动啸叫的影响,提出了为振动系统引入阻尼以抑制振动和啸叫的减振降噪手段。首先按照各部件之间的几何关系和装配型制,建立了飞机盘式制动器的有限元模型,采用复模态分析的方法对有限元模型进行仿真,得到了不稳定振动模态,并对其振动形态进行了分析。随后,利用显式动力学方法对模型进行瞬态动力学仿真,记录并分析了系统在制动过程中时域和频域内的响应。比较了这两种方法在研究制动啸叫问题上的优缺点。综合考虑仿真的准确性和计算消耗之后,决定使用复模态法来做进一步研究。本文还探究了不同物理参数对制动啸叫现象的影响情况。介绍了阻尼吸振的原理,提出使用阻尼材料来减轻系统因摩擦耦合而产生的振动这一更为合适的方案。通过复模态仿真计算,验证了这一方法的正确性。
【关键词】：有限元法 盘式制动器 复模态 瞬态动力学 阻尼减振
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V227
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 注释表9-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 制动噪声实验研究现状11
• 1.2.2 制动噪声理论研究现状11-13
• 1.3 振动与噪声的关系13-14
• 1.4 本文的工作内容与安排14-16
• 第二章 盘式制动系统的有限元模型建立16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 飞机盘式制动器简介16-17
• 2.3 有限元相关理论简介17-18
• 2.4 飞机制动系统有限元模型的建立18-21
• 2.5 飞机制动系统有限元模型的完善21-25
• 2.5.1 接触原理及模型设置21-22
• 2.5.2 摩擦力原理及设置22-23
• 2.5.3 网格生成及模型完善23-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 盘式制动器复模态研究分析26-37
• 3.1 引言26
• 3.2 有限元软件ABAQUS介绍26
• 3.3 模态分析原理26-32
• 3.3.1 多自由度实模态分析原理27-30
• 3.3.2 多自由度复模态分析原理30-32
• 3.4 飞机盘式制动器复模态计算32-33
• 3.5 复模态仿真结果分析33-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第四章 盘式制动器瞬态动力学分析37-46
• 4.1 引言37
• 4.2 显式动态分析原理37-38
• 4.3 飞机盘式制动器显式动态分析38-42
• 4.4 显式动态分析结果42-44
• 4.5 显式动态分析与复模态分析的比较44-45
• 4.6 本章小结45-46
• 第五章 减振降噪方法研究46-53
• 5.1 引言46
• 5.2 影响制动啸叫的因素研究46-50
• 5.2.1 摩擦因数的影响46-47
• 5.2.2 制动盘刚度的影响47-48
• 5.2.3 制动力波动的影响48-50
• 5.3 阻尼减振原理50-51
• 5.4 阻尼减振效果研究51-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第六章 总结与展望53-55
• 6.1 全文总结53-54
• 6.2 工作展望54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58-59
• 攻读硕士学位期间的研究成果及发表的学术论文59

【参考文献】

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本文编号：643746